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《浙江大学》 2003年
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浙北丘陵山地梨—旱稻复合生态系统氮、磷元素循环研究

吴荣兰  
【摘要】: 复合农林经营是近年来发展起来的一种有效的土地利用方式和生产技术,它不但充分利用了自然资源,提高了资源的利用效率,而且具有良好的生态、经济效益。梨树—旱稻间作复合生态系统是浙北山区新兴的一种生态农业模式,以其为研究对象,在系统生物量、植物养分含量、土壤基本状况分析的基础上,开展养分循环、评价及其可持续性研究,对深入了解该系统的结构和功能,科学地指导复合梨园的经营具有十分重要的意义。 本研究采取野外取样和室内分析测试相结合的研究方法,对N、P两种营养元素在植物及土壤库中的分布、在整个生态系统中的循环、平衡进行了研究,同时结合养分平衡的评价方法对系统养分循环的平衡状况进行了评价,并对养分循环的可持续性进行了初步探讨,结果表明: 1、梨—旱稻复合生态系统N、P元素含量均以土壤表层(0-20cm)分布最多,靠近果树附近N、P元素含量最高,40cm附近有一个较低值;随土层深度增加,土壤中N素贮存量逐渐减少,而P素贮存量有逐渐增加的趋势,0-80cm土层全氮含量占单作系统的95.49%,全磷含量占单作系统的95.05%。 2、系统内植物各器官中N、P元素的含量除梨树根系外,均表现为氮的浓度远高于磷的浓度;旱稻各器官的元素浓度明显高于梨树;梨树—旱稻复合生态系统植物各器官的现存生物量、N、P元素总累积量分别为22324.984、204.576、30.068kg·hm~(-2)·a~(-1),N素的累积总量为P素的6.804倍;梨树—旱稻复合生态系统梨树现存生物量占全系统的25.09%,N、P元素的含量分别占全系统的9.73%和23.52%。与同等面积的梨树单作生态系统相比,复合系统内各指标的累积量均比单作系统高,其生物量、N、P元素累积量分别是单作系统的1.787倍、2.216倍和2.348倍。 3、梨—旱稻复合系统N、P元素年存留量为188.935 kg·hm~(-2)·a~(-1),其中N素为169.002kg·hm~(-2)·a~(-1),占89.45%,P素为19.933kS·hm~(-2)·a~(-1),占10.55%,该复合系统营养元素存留结构中N素占绝对优势;梨树—旱稻复合系统年N、P元素存留量分别为梨树单作系统的1.96和2.30倍。复合系统N、P元素的年吸收量分别为196.468和25.269k2·hm~(-2)·a~(-1),其中,旱稻的N、P吸收量分别占总吸收量的61.32%和69.97%;梨树N、P元素吸收量分别占总吸收量的6.01%和8.99%。在梨园间种旱稻后,使系统对N、P元素的吸收量分别增加了113.745和16.926kg·hm~(-2)·a~(-1)。 4、复合生态系统枯落物库中N、P元素的积累量分别为37.235、8.051kg·hm~(-2)·a~(-1),其中梨树的枯落物的N、P分别占15.29%和17.86%,旱稻枯落物分别占84.71%和82.14 %。与梨树单作系统相比,复合系统枯落物库中N、P元素的积累量分别为单作系统的 6.47和 5,36倍。该复合系统NI元素的年归还量分另达 34.326和 6.959 kg·hln”2·a‘, 其中梨树归还量只有4.623和 1.146 kg·hm”\a-‘,分别占系统总归还量的 13.47%和 16.47%;而早稻的 N、P元素归还量则高达 29.703和 5.813 kg·hln”\ a’,分别占系 统总归还量的 86.53%和 83.53%。复合系统 N、P元素的年归还量分别为单作系统的 6.87和 5.86倍。复合系统内 N、P元素的归还率分别为 17.47%和 27.54%,Lit单作系 统升高了门 .43%和 13.31%。就 N、P元素的系统总归还率而言,复合系统比单作系统 升高了 12.17%。 5、复合系统 N、P元素年输出量分别为 207.238和 29卫51 kg·hm”\ a”,远高于 梨树单作系统,其中早稻收获输出的N、P元素总量分别占复合系统总输出量的89.46 %和 58二2%。 6、复合生态系统N、P养分均有盈余,且P素盈余量高于N素。就养分平衡度而 言,单作系统高于复合系统,且均以P素的平衡度为高。复合系统N、P元素循环速 度为 448.984和 171.342 kg·hm”‘·a’,均高于梨树单作系统,其中,单作和复合系统 N素的循环速度分别为P素循环速度的2.22和2石2倍。 7、单作、复合系统N、P元素的吸收系数均相当低。复合系统N、P元素的吸收 系数分别为 0.038和 0.00046,与单作系统相比分别提高了 153.33%和 228.57。复合系 统内 N、P的利用系数分别为 0.96和 0.84,比梨树单作系统升高了 0.064和 0.189。复 合系统N、P元素的周转期分别为 5.942和 4.321年,比梨树单作系统缩短了 12.534和 6.468年,N素的周转期比P素长,同时,间作大大缩短了N、P元素的周转期。该复 合系统营养元素N、P的平均循环系数达0.175和 0.275,与单作系统相比分别提高了 0.115和0.133。 8、复合生态系统N、P元素实际平衡盈亏率分别为 16.65%和 385.76%,允许平衡 盈亏率分别为2.56%和一44.95%。梨树一早稻复合生态系统和梨树单作系统的N素实际 平衡盈亏率分别高出允许平衡盈亏率14刀9%和63.14%,其中梨树单作系统的允许和 实际平衡盈亏率差值尤其大,有可能会因氮素过量而导致环境问题。两系统P素实际 平衡盈亏率较允许平衡盈亏率分别高出 430厂1和 674.97个百分点,这说明该地区两种 生态系
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S181

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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